偏振滤波器的设计及进展【文献综述】

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1、毕业设计文献综述海洋技术偏振滤波器的设计及进展【摘要】：传统的地震勘探方法主要记录垂直的纵波振动情况，在地震记录中存在很多类型的波，它们的质点振动轨道分别表现出不同的特征。偏振分析技术能够定量地表征质点振动轨迹。因此，利用质点偏振不同的特征(偏振系数，偏振方向，传递函数等)进行压制面波。分离纵波和转换波的偏振滤波处理是可行的。本文对模型实验室三分量数据和实际地震三分量记录进行偏报分析研究，并做压制面波、分离纵波和转换波的处理，取得了较好的效果。【关键词】：滤波技术，地震波，偏振滤波器自20世纪60年代初以来,微地震监测技

2、术被广泛应用于油气藏动态监测、地热动态监测、煤田动态监测、工程动态监测等领域。近年来,该项技术除了大量应用于地热和碳酸盐岩油气藏的监测之外,还被用于油田生产监测、自然裂缝活动监测,追踪流体驱动前沿,达到提高产能的目的。多分量地震数据成功用于定位压裂裂隙,使得此项技术成为石油工业不可或缺的技术之一。利用该项地震技术可以精确地测量附近井注入流体、气体、聚合物或其他材料而产生岩石断裂时的声发射的震中(微震的震中),从而定位裂缝的空间位置。由于油藏环境下地震检波器的带宽性能和布设方面存在一些技术问题,微地震监测在油气行业的应用进

3、展较慢。进入20世纪80年代中期,上述问题大部分都得到了解决。由于该方法具有高分辨率覆盖和低成本收益比等优势,利用微地震监测描述油气藏越来越受到人们的重视。20世纪90年代此项技术倍受青睐,先后有挪威阿莫科(Amoco)公司、菲力浦(Phillip)公司、美国联合太平洋资源公司、ARCO公司、美国能源部Sandia国家实验室、日本JAPEX研究中心(HDR)等研究机构对该项技术进行实验研究,1为微地震监测技术在油气工业中广泛应用奠定了理论和实验基础。人类对光的偏振现象的观察和研究应该说是从哪年发现冰洲石晶体马的双折射现象

4、开始的,男年惠更斯对此现象从理论上作了说明年牛顿实质上已经把偏振的概念引人了光学他认为光微粒与具有两个磁极的磁铁有相似处,如同在沿着磁铁的方向与垂直磁铁的方向是不平等的这就是说牛顿认为光微粒是“有极”的应该提及,“极化”这一术语是马吕斯受到牛顿的观念的影响,于年首先提出的后来确立了光的波动说,但至今仍沿用这个历史名词,只是现在汉译为“偏振”年麦克斯韦完成了光的电磁理论,才从本质上解释了光的偏振现象。1.滤波器的分类及简介滤波器是一种选频装置，可以使信号中特定的频率成分通过，而极大地衰减其它频率成分。在测试装置中，利用滤波

5、器的这种选频作用，可以滤除干扰噪声或进行频谱分析。①、按所处理的信号按所处理的信号分为模拟滤波器和数字滤波器两种。②、按所通过信号的频段按所通过信号的频段分为低通、高通、带通和带阻滤波器四种。低通滤波器：它允许信号中的低频或直流分量通过，抑制高频分量或干扰和噪声。高通滤波器：它允许信号中的高频分量通过，抑制低频或直流分量。带通滤波器：它允许一定频段的信号通过，抑制低于或高于该频段的信号、干扰和噪声。带阻滤波器：它抑制一定频段内的信号，允许该频段以外的信号通过。③、按所采用的元器件按所采用的元器件分为无源和有源滤波器两种。

6、a、无源滤波器：仅由无源元件(R、L和C)组成的滤波器，它是利用电容和电感元件的电抗随频率的变化而变化的原理构成的。这类滤波器的优点是：电路比较简单，不需要直流电源供电，可靠性高；缺点是：通带内的信号有能量损耗，负载效应比较明显，使用电感元件时容易引起电磁感应，当电感L较大时滤波器的体积和重量都比较大，在低频域不适用。b1、有源滤波器：由无源元件(一般用R和C)和有源器件(如集成运算放大器）组成。这类滤波器的优点是：通带内的信号不仅没有能量损耗，而且还可以放大，负载效应不明显，多级相联时相互影响很小，利用级联的简单方法很

7、容易构成高阶滤波器，并且滤波器的体积小、重量轻、不需要磁屏蔽(由于不使用电感元件）；缺点是：通带范围受有源器件(如集成运算放大器）的带宽限制，需要直流电源供电，可靠性不如无源滤波器高，在高压、高频、大功率的场合不适用。2.偏振滤波的基本原理2.1偏振技术的基本原理偏振分析技术是研究质点振动轨迹的最有效手段，其研究方法有特征值—特征向量技术，偏振系数，偏振方向，传递函数，矢端图（PD图）。其中最有效的方法是特征值—特征向量技术，该方法中信号能够从协方差矩阵的特征值和特征向量中恢复。而偏振系数为(Samson，1977)：（

8、1）其中，为主椭球率，为次椭球率。偏振系数介于0—1之间。当质点线性偏振时，偏振系数值为1；球偏振时，偏振系数为0。主特征向量能够表征质点偏振的主方向。两个分量之比为两个传感器之间优势波的传递函数。矢端图是进行偏振分析的图示方法。2.2偏振滤波器的设计原理考虑不同地震信号以及噪声之间具有不同的质点运动方式，其对应的偏